CN111130601A - 用于近场通信（nfc）读取器***的卡检测 - Google Patents

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Abstract

本说明书公开用于近场通信/射频识别(NFC/RFID)读取器***的方法和装置，以检测通信距离内的外部目标装置(例如，标签或卡装置)。在一些实施例中，这可通过以下操作来实现：(i)导引发射器(Tx)单元以生成Tx信号，(ii)以增大方式扫过第一Tx输出(例如，Tx电压)，且接着(iii)监测第二Tx输出(例如，Tx电流)。在监测期间，所述第二Tx输出(例如，Tx电流)的阶跃改变将指示对外部目标装置的检测。

Description

用于近场通信(NFC)读取器***的卡检测
技术领域
所描述的实施例大体上涉及经由电感耦合进行通信的装置和相关方法，且更具体地说，涉及经由电感耦合进行通信以检测外部标签(或卡)装置的装置和相关方法。
背景技术
具近场通信(NFC)功能的装置是经由电感耦合进行通信的通信装置的例子。NFC是短程无线技术，其允许在小于10cm距离内具NFC功能的目标之间的通信。NFC是基于射频识别(RFID)标准。这一技术被设计成为我们创造更简单且更方便的世界，从而增强我们进行交易、交换内容和连接装置的方式。人们可以看见或创建的NFC标签包括联系人、URL、地图位置、文本等等。
对于射频(RF)读取器/标签***(例如上文所描述的近场通信/射频识别(NFC/RFID)读取器***)，读取器装置的一个重要特征是能够检测通信距离内的目标装置(例如，标签装置)。
因此，存在提供用于检测外部标签(或卡)装置的增强方法和装置的强烈动机。
发明内容
本说明书公开用于近场通信/射频识别(NFC/RFID)读取器***的方法，以检测通信距离内的外部目标装置(例如，标签或卡装置)。在一些实施例中，这可通过以下操作来实现：(i)导引发射器(Tx)单元以生成Tx信号，(ii)以增大方式扫过第一Tx输出(例如，Tx电压)，且接着(iii)监测第二Tx输出(例如，Tx电流)。在监测期间，所述第二Tx输出(例如，Tx电流)的阶跃改变将指示对外部目标装置的检测。
本发明提供用于操作经由电感耦合进行通信以检测外部标签装置的装置的方法，所述方法包括：(a)通过所述装置的发射器(Tx)单元生成发射信号，其中所述装置的发射器(Tx)控制单元被配置成用于控制所述装置的所述发射器(Tx)单元；(b)通过所述装置的所述发射器(Tx)控制单元扫过所述发射信号的第一输出；(c)通过所述装置监测所述发射信号的第二输出，其中所述发射信号的所述第二输出的改变指示对所述外部标签装置的检测。
在一些实施例中，所述方法还包括：(d)确定所述装置与所述外部标签装置之间进行通信所需的最小功率。
在一些实施例中，扫过所述发射信号的所述第一输出包括：增大或减小所述发射信号的所述第一输出。
在一些实施例中，扫过所述发射信号的所述第一输出包括：增大或减小所述发射信号的所述第一输出，使得检测所述发射信号的所述第二输出的阶跃改变，其中所述第二输出的阶跃指示对所述外部标签装置的检测。
在一些实施例中，所述发射信号的所述第一输出包括以下各项中的一个：(i)所述发射信号的电压，(ii)所述发射信号的功率，(iii)所述发射信号的电流。
在一些实施例中，所述发射信号的所述第二输出包括以下各项中的一个：(i)所述发射信号的电流，(ii)所述发射信号的电压，(iii)所述发射信号的功率，(iv)其中所述第二输出与所述第一输出并不相同。
在一些实施例中，扫过所述发射信号的所述第一输出包括使用以下输出波形中的一个或多个：(i)线性斜坡，(ii)非线性斜坡，(iii)阶梯，(iv)具有增大或减小脉冲高度的脉冲模式，(v)任何其它波形。
在一些实施例中，通过所述装置监测所述发射信号的所述第二输出，包括：通过所述装置的所述发射器(Tx)控制单元监测所述发射信号的所述第二输出。
在一些实施例中，所述装置的所述发射器(Tx)控制单元基于通过以下各项中的一个或多个进行感测来监测所述发射信号的所述第二输出：(i)所述装置的发射器(Tx)驱动器单元，(ii)所述装置的发射器(Tx)供应单元，(iii)所述装置的接收器(Rx)单元。
在一些实施例中，所述装置的所述发射器(Tx)控制单元基于以下各项中的一个或多个来监测所述发射信号的所述第二输出：(i)感测所述装置的发射器(Tx)驱动器单元的电流，(ii)感测所述装置的发射器(Tx)供应单元的电流，(iii)感测所述装置的接收器(Rx)单元的电压。
在一些实施例中，外部标签装置是以下各项中的一个：(i)无源标签，(ii)卡装置，(iii)头戴式耳机，(iv)扬声器。
在一些实施例中，扫过所述发射信号的所述第一输出的步骤以占空比或脉冲的模式发生，其中所述扫过步骤仅在总时间的一部分期间被激活，且所述装置在所述总时间的其余部分期间处于空闲。
在一些实施例中，所述最小功率用以确定所述外部标签装置的有效电流和/或功率消耗。
在一些实施例中，扫过所述发射信号的所述第一输出足够快以使得改变所述装置与所述外部标签装置之间的距离的影响不影响确定所述装置与所述外部标签装置之间进行通信所需的最小功率的准确度。
本发明提供一种计算机程序产品，其包括可执行指令，所述可执行指令编码在非暂时性计算机可读媒体中，所述指令当由所述装置执行时执行或控制用于操作经由电感耦合进行通信以检测外部标签装置的装置的以下方法，所述方法包括：(a)通过所述装置的发射器(Tx)单元生成发射信号，其中所述装置的发射器(Tx)控制单元被配置成用于控制所述装置的所述发射器(Tx)单元；(b)通过所述装置的所述发射器(Tx)控制单元扫过所述发射信号的第一输出；(c)通过所述装置监测所述发射信号的第二输出，其中所述发射信号的所述第二输出的改变指示对所述外部标签装置的检测。
本发明提供一种装置，其用于检测经由电感耦合与所述装置通信的外部标签装置，所述装置包括：(a)匹配网络；(b)天线；(c)发射器(Tx)单元，所述发射器(Tx)单元被配置成生成通过所述匹配网络和所述天线发射的发射信号，所述发射器(Tx)单元包括发射器(Tx)控制单元，其中所述Tx控制单元被配置成用于控制所述发射器(Tx)单元，其中所述Tx控制单元被另外配置成用于通过以下操作来检测所述外部标签装置：(i)导引所述发射器(Tx)单元以生成所述发射信号，(ii)导引所述发射器(Tx)单元以扫过所述发射信号的第一输出，(iii)监测所述发射信号的第二输出，(iv)当所述发射信号的所述第二输出发生改变时检测所述外部标签装置。
在一些装置实施例中，Tx控制单元被另外配置成用于确定所述装置与所述外部标签装置之间进行通信所需的最小功率。
在一些装置实施例中，所述发射信号的所述第一输出包括以下各项中的一个：(i)所述发射信号的电压，(ii)所述发射信号的功率，(iii)所述发射信号的电流。
在一些装置实施例中，所述发射信号的所述第二输出包括以下各项中的一个：(i)所述发射信号的电流，(ii)所述发射信号的电压，(iii)所述发射信号的功率，(iv)其中所述第二输出与所述第一输出并不相同。
在一些装置实施例中，所述装置另外包括：(d)所述装置的接收器单元，其中所述装置的所述接收器单元被配置成从所述外部标签装置接收响应。
以上概述并不希望表示当前或未来的权利要求书的范围内的每个示例实施例。额外示例实施例论述于以下图式和具体实施方式内。通过以下结合附图的详细描述，本发明的实施例的其它方面和优点会变得显而易见。
附图说明
图1示出根据本发明的一些实施例的读取器装置和卡(标签)装置的功能框图。
图2示出能量距离十分依赖于读取器和标签装置设计且因此对于不同装置类型不同。
图3示出对于生成的不同发射器(Tx)输出功率电平场强与距离的模拟结果。
图4示出根据本发明的一些实施例的用于控制发射器(Tx)单元以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)且还监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)的检测***的功能框图。
图5示出根据本发明的一些实施例的Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流(且因此由于对目标装置的检测而导致目标装置电流突然增大)的影响。
图6示出根据本发明的一些实施例的Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流且继而对如通过读取器看见的Tx阻抗的影响。
图7示出根据本发明的一些实施例的Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流且继而对Tx电流的影响。
图8A示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的第一示例波形(“线性斜坡”)。
图8B示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的第二示例波形(“非线性斜坡”)。
图8C示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的第三示例波形(“阶梯”)。
图8D示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的第四示例波形(“具有增大脉冲高度的脉冲模式”)。
图8E示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的第五示例波形(“具有增大脉冲高度的脉冲模式加上脉冲峰部的线性斜坡”)。
图9示出根据本发明的一实施例的用于操作经由电感耦合进行通信以检测外部标签装置的装置的方法的过程流程图。
具体实施方式
将容易理解，如本文中大体描述且在附图中示出的实施例的组件可以各种各样不同的配置来布置和设计。因此，以下如图中所表示的各种实施例的更详细描述并非意图限制本公开内容的范围，而仅仅是表示各种实施例。尽管在图式中呈现了实施例的各个方面，但是除非特别地说明，否则图式未必按比例绘制。
在不脱离本发明精神或基本特性的情况下，可以其它特定形式实施本发明。所描述实施例应视为在所有方面均仅为说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而非由此详细描述来指示。在权利要求书的等效物的含义和范围内的所有改变都涵盖在权利要求书的范围内。
贯穿本说明书对特性、优点或类似语言的参考并不暗示可以使用本发明实现的所有特性和优点应该在或在本发明的任何单一实施例中。实际上，涉及特征和优点的语言应理解成意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点的论述以及类似语言可但未必是指同一实施例。
此外，本发明的所描述特征、优点和特性可以任何合适方式在一个或多个实施例中组合。本领域的技术人员将认识到，鉴于本文中的描述，可在无特定实施例的特定特征或优点中的一个或多个特征或优点的情况下实践本发明。在其它情况下，可在某些实施例中识别出可能不存在于本发明的全部实施例中的额外特征和优点。
对于近场通信/射频识别(NFC/RFID)读取器***，基本和关键特征是能够检测通信距离中的目标装置(例如，标签装置)。
理想的完美***可以在达到时识别目标装置并开始通信，而如果目标装置由于距离太远而在外部，那么通信被放弃。挑战是由于天线的耦合条件(几何形状)、位置(在三维或x/y/z空间中)、天线耦合、匹配网络、功率传输等，每个读取器和目标(和其在通信中的组合)可示出个别距离要求。本说明书中所描述的方法和装置旨在精确识别目标装置在哪一点处能够被响应。
卡检测或标签检测是具有识别通信距离内目标装置目的的NFC/RFID读取器***的重要特征。图1示出发射场的读取器装置100和接收场的目标(例如，卡/标签装置)装置110的示例通信情形。
具体地说，图1示出根据本发明的一些实施例的读取器装置100和卡(标签)装置的功能框图。在图1中读取器装置100示出为包括发射器(Tx)驱动器130、接收器(Rx)140、匹配网络120和天线122。一般来说，读取器装置可包括发射器(Tx)单元(其可另外包括Tx驱动器、Tx供应器等)、接收器(Rx)单元、匹配网络和天线。图1示出Tx驱动器130接收Tx数据134作为输入，且接着发射Tx信号132作为输出。图1还示出Rx 140接收Rx数据142作为输入，且接着发射Rx数据144作为输出。
图1还与天线112一起示出通信对应卡(目标)装置110。在一些实施例中，对应卡(目标)装置110可以是以下各项中的一个：(i)无源标签、(ii)卡装置、(iii)头戴式耳机、(iv)扬声器(例如，蓝牙扬声器)。
图1另外描绘相应节点处的一些相关信号、电压、功率。具体地说，图1示出Tx输出电压136、天线电压126、辐射Tx功率(示出为场强H 182)和Rx输入电压146。请注意Tx发射功率(呈辐射Tx功率的形式)可定量为场强H，单位为A/m。
图1中所示出的读取器/标签***的通信机制如下：读取器100(持续)发射场且目标装置110如果达到且被场充分供电，那么通过负载调制进行响应。负载调制意指当读取器连续发射载波时，目标通过改变阻抗而改变场上的负载。
由于通常目标装置(例如，标签)是无源的，因此从读取器的CW(连续波)中收集用于操作的功率。继而，通过从读取器传输的足够功率来门控标签操作。
应注意功率传输的确取决于距离(在三维或x/y/z空间中)、天线几何形状和耦合、匹配网络设计、标签的处理的功率需求、过程变化等。
能够在读取器与标签装置之间进行通信的最主要因素是沿从读取器到标签的方向的功率传输，以及在相反的方向上的读取器Rx灵敏度。然而，功率传输是响应通信路径的基础。
图2示出能量距离十分依赖于读取器和标签装置设计且因此对于不同装置类型不同。具体地说，图2示出标记为A、B、C、D、E、F、G和H的数个使用案例例子的能量距离和通信距离。测量目标(例如，标签)装置与读取器装置之间的距离。通常通过发射器(Tx)功率确定读取器装置的能量距离，而通常通过RM(读取器模式)接收器(Rx)灵敏度确定通信距离。
作为例子，对于使用案例例子B，能量距离是52个单元，而通信距离是51个单元。这意味着对于在51个单元的通信距离下方的距离(其示出为实线白色填充)，通信正在传递。接着对于51个单元的通信距离上方的距离(其以对角线阴影图案示出)，这是部分故障通信区。
作为另一例子，对于使用案例例子D，能量距离是42个单元，而通信距离是37个单元。这意味着对于在37个单元的通信距离下方的距离(其示出为实线白色填充)，通信正在传递。接着对于37个单元的通信距离上方的距离(其以对角线阴影图案示出)，这是部分故障通信区。接着对于“部分故障通信区”上方(即，“对角线阴影图案”区上方)的距离，存在完全通信故障。
这两个例子示出能量距离和通信距离十分依赖于读取器和标签装置设计，且因此对于不同装置类型不同。
图3示出对于生成的不同发射器(Tx)输出功率电平场强与距离的模拟结果。如可看出，场强随距离减小。此外，突出显示两个场强级别，0.2和0.6A/m的水平线，它们分别是目标(例如，标签)装置A和目标(例如，标签)B所需的最小场强。因此，目标装置B对于发射器功率(Ptx)＝0.1W，将工作仅达8mm，对于发射器功率(Ptx)＝0.8W，将工作达24mm，对于发射器功率(Ptx)3.2W，将工作达49mm。同样适用于如图3中所示出的具有特定更高距离的目标装置A。
当目标(例如，标签)装置的距离和操作状态可能是未知的时，必须挑选用于测试和通信的最大输出功率(其根据此例子是3.2W)。然而，选择最大输出功率(即，3.2W)可能对于相隔例如20mm距离的目标装置A来说是能量的完全多余和浪费，所述目标装置A在0.2W下轻松操作。这节省了3.0W的功率，其功率节省因素为＞90％！
图3示出选择最大输出功率来检测目标装置可能浪费能量，且因此不是检测目标装置的最优方法(至少从节能的角度看)。
因此，在一些实施例中，本发明须检测标签的存在，以及最小功率电平，在所述最小功率电平下标签变得有源。有了这些知识，功率电平可以调整到操作标签所需的而非发射最大可能的功率。当几乎不可能测量解谐时，这种方法甚至可以在远距离工作。
图4示出根据本发明的一些实施例的用于控制发射器(Tx)单元以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)且还监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)的检测***的功能框图。具体地说，图4示出具有天线、匹配网络、接收(Rx)和发射(Tx)路径的检测***的功能框图。
图4提供关于读取器装置可如何使用检测***来控制发射器(Tx)单元以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)以及监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)的细节。在图4中，存在根据本发明的一些实施例的读取器装置400的功能框图，所述读取器装置400具有发射器(Tx)控制单元460，所述发射器(Tx)控制单元460通过控制/调谐可调谐的元件(即，Tx供应器450、Tx驱动器430、匹配网络420)来控制Tx输出。发射器(Tx)控制单元460控制/调谐Tx供应器450(使用控制/调谐458)、Tx驱动器430(使用控制/调谐438)和匹配网络420(使用控制/调谐428)。
在图4中，读取器装置400示出为包括NFC控制器装置402、匹配网络420和天线422。NFC控制器装置402示出为包括发射器(Tx)驱动器430、Tx供应器450、接收器(Rx)440和Tx控制器单元460。
在图4中，Tx供应器450向Tx驱动器430提供输入。图4示出Tx驱动器430接收Tx数据434作为输入，且接着将Tx信号432作为输出发射到匹配网络420和天线422。图4还示出Rx440从匹配网络420和天线422接收Rx数据442作为输入，且继而发射Rx数据444作为输出。
图4示出Tx控制单元460可被配置成用于控制发射器(Tx)单元。图4示出Tx控制单元460可被另外配置成用于通过以下操作来检测外部标签装置：(a)导引发射器(Tx)单元以生成发射信号432，(b)导引发射器(Tx)单元以扫过发射信号432的第一输出(例如，Tx电压)，(c)监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)，以及(d)当发射信号的第二输出(例如，Tx电流)发生改变时检测外部标签装置。图4示出Tx控制单元460可感测通过连接436的Tx驱动器电流和通过连接456的Tx供应电流。因此，在一些实施例中，装置的发射器(Tx)控制单元460可基于感测通过连接436的Tx驱动器电流和通过连接456的Tx供应电流来监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)。这未在图4中示出，但在一些实施例中，装置的发射器(Tx)控制单元460也可基于感测接收器(Rx)单元440来监测发射信号的第二输出(例如，Tx电流)。
如上文所描述，此处一个枢转块是发射器(Tx)控制单元460，其可实施于HW(硬件)和/或SW(软件)中以控制Tx输出信号(和功率)，相关块(驱动器、LDO或低压降调节器等)的所有配置，以及定时。
在一些实施方式中，测试的功能和程序可如下：
a.使Tx驱动器能够发出具有特定场强的场。
b.开始监测由DUT发出的功率(例如，已知的Tx电压和测得的Tx电流)。(应注意DUT标示受测试装置。)
c.以(小)阶跃改变Tx驱动器发出的功率(例如，增大Tx电压)。
d.再次监测发出的功率并与先前测得的数据样本进行比较。
e.应注意，在从读取器装置发射的一些(增大的)Tx功率电平下，目标装置(例如，标签)将从场采集足够能量以便能够起动。因此，目标装置的对***的影响将从完全无源和被动模式改变成有源状态，其中吸取能量。
f.目标装置(例如，标签)所消耗的能量将示出为目标装置侧上的阻抗改变。此外，考虑到“能量守恒定律”，读取器装置需要供应由目标装置吸取的额外能量。
g.目标装置(例如，标签)的功率状态的改变将示出为由待检测的读取器装置发出的Tx功率的改变。
h.因此，可以准确地检测Tx功率电平，在所述Tx功率电平下目标装置(例如，标签)变得有源。
图5示出根据本发明的一些实施例的Tx电压随着时间推移而增大(且因此发出的Tx功率由于对目标装置的检测而增大)的说明性曲线图。换句话说，图5示出Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流(且因此由于对目标装置的检测而导致目标装置电流突然增大)的影响。应注意，在实施方案中，通过驱动器供应器的相应配置来强制施加Tx电压。
在时间t1处，目标装置(例如，标签)将从在目标装置处接收到的场采集足够能量。在具有足够能量的情况下，标签处理单元(模拟和数字)将起动并吸取来自采集器的能量/电流，所述采集器继而从场抽取能量。
图6示出根据本发明的一些实施例的Tx驱动器随着时间推移所看见的Tx阻抗改变(其对应于图5中所示出的Tx电压随着时间推移增大)的说明性曲线图。换句话说，图6示出Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流且继而对如通过读取器看见的Tx阻抗的影响。
起初，高达特定Tx电压(且因此Tx功率)，目标装置(例如，标签)是无源的且对通信信道(匹配网络、天线、空气通道等)不存在影响。因此，Tx驱动器所看见的阻抗是恒定的。
在时间t1处，当目标装置(例如，标签)正在起动以从采集器吸取能量时，采集器(例如，整流器)加载通信路径(将通信路径假设为互感，其通过有源整流二极管加载)。在目标装置(例如，标签)无源状况中，整流器处于非传导切断状态，且表现为电路的无源部分。
一旦采集器在二极管电压电平上方且目标装置(例如，标签)变得有源时，存在影响互感的巨大负载。因此，来自Tx的功率将改变。
图7示出根据本发明的一些实施例的Tx电流随着时间推移增大(由于目标装置中的电流消耗)的说明性曲线图。换句话说，图7示出Tx电压扫描(即，Tx电压随着时间推移增大)对目标装置电流且继而对Tx电流的影响。
在不存在有源目标装置的情况下，Tx电流随着时间推移增大与Tx电压增大成比例。因此，起初高达特定Tx电压(且因此Tx功率)，Tx电流随着时间推移增大(以与Tx电压增大成比例的方式)，这是由于目标装置(例如，标签)是无源的且对通信信道(匹配网络、天线、空气通道等)不存在影响。
在时间t1处，当目标装置(例如，标签)正在起动以从采集器吸取能量时，会看见Tx电流的巨大阶跃增大。接着，当目标装置(例如，标签)变得完全有源时，电流消耗变得相对恒定，因此在时间t1处此初始巨大阶跃增大之后会看见Tx电流的稳定增大。
图6和7两者示出Tx阻抗或Tx电流的巨大阶跃增大(或巨大突然增大)可指示对外部目标装置(例如，外部标签)的检测。此外，通过当外部目标装置(例如，外部标签)变得有源时测量Tx功率电平，能够确定读取器装置与外部标签装置之间进行通信所需的最小功率。
图6和7两者还示出(在一些实施例中)Tx电压扫描需要增大，以便使外部标签装置变得有源且产生Tx电流或Tx阻抗的阶跃改变。其未在图中示出，但显而易见的是，在一些实施例中，Tx电压扫描也可减小，以便外部标签装置变得无源并产生Tx电流或Tx阻抗的相反的阶跃改变。然而，增大Tx电压扫描可能是优选的，这是因为标签(卡)检测的目标是搜索标签(卡)的存在，因此应从标签(卡)为无源的开始。此外，增大Tx电压扫描以较低功率开始，因此其可以是更节省功率的。对于减小Tx电压扫描，还存在开始功率应为多高的问题。如果默认开始功率被设置成最大输出功率，那么图3已示出选择最大输出功率检测目标装置可能浪费能量，且因此不是最优方法(至少从节能的角度看)。
如果增大Tx电压扫描(或一般来说，增大Tx输出扫描)是优选实施例，那么哪些是可使用的一些可能增大的Tx电压(或输出)扫描图案(或波形)。为此，图8A到8E示出根据本发明的一些实施例的可用以扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的不同示例波形。
图8A示出第一示例波形-“线性斜坡”。这还是用于图5到7中用于扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)的波形。但其它波形也可用于扫过发射信号的第一输出(例如，Tx电压)。这些波形例子中的一些在图8B到8E中示出。在一些实施例中，如果不存在硬件限制，那么“线性斜坡”可以是优选的选择，因为其可能是实施最简单的(且最明显的)波形。
图8B示出第二示例波形-“非线性斜坡”。图8B示出“非线性凸形斜坡”，但在一些实施例中，示例波形可以是“非线性斜坡”。在一些实施例中，示例波形也可以是“复杂非线性斜坡”。
图8C示出第三示例波形-“阶梯”。在一些实施例中，由于硬件限制“阶梯”可以是优选的选择。
图8D示出第四示例波形-“具有增大脉冲高度的脉冲模式”。
图8E示出第五示例波形-“具有增大脉冲高度的脉冲模式加上脉冲峰部的线性斜坡”。
同样，所有这些示例波形的共同主题是它们的Tx输出均增大。然而，来自图8D和8E的例子的确示出Tx输出的一些急降。对于这些例子，只要急降时间段非常短(使得读取器标签***不可响应于急降)，则实际上这样仍增大Tx输出。
图9示出根据本发明的一些实施例的用于操作经由电感耦合进行通信以检测外部标签装置的装置的方法的过程流程图。如图9中所示出，方法900在步骤910处开始，其中方法通过装置的发射器(Tx)单元生成发射信号，其中装置的发射器(Tx)控制单元被配置成用于控制装置的发射器(Tx)单元。接着，所述方法前进到步骤920。在步骤920中，方法通过装置的发射器(Tx)控制单元扫过发射信号的第一输出。最后，在步骤930处，方法通过装置监测发射信号的第二输出，其中发射信号的第二输出的改变指示对外部标签装置的检测。
在一些实施例中，发射信号的第一输出包括以下各项中的一个：(i)发射信号的电压(即，Tx电压)，(ii)发射信号的功率(即，Tx功率)，(iii)发射信号的电流(即，Tx电流)。在本说明书中，所提供的大多数例子示出发射信号的第一输出可以是发射信号的电压(即，Tx电压)。这是因为在一些实施例中，发射信号的第一输出的优选选择是Tx电压。然而，在一些实施例中，发射信号的第一输出也可以是发射信号的功率(即，Tx功率)，或发射信号的电流(即，Tx电流)。
在一些实施例中，发射信号的第二输出包括以下各项中的一个：(i)发射信号的电流(即，Tx电流)，(ii)发射信号的电压(即，Tx电压)，(iii)发射信号的功率(即，Tx功率)，(iv)其中第二输出与第一输出并不相同。在本说明书中，所提供的大多数例子示出发射信号的第二输出可以是发射信号的电流(即，Tx电流)。这是因为在一些实施例中，发射信号的第二输出的优选选择是Tx电流。然而，在一些实施例中，发射信号的第二输出也可以是发射信号的电压(即，Tx电压)，或发射信号的功率(即，Tx功率)，但显而易见地是，第二输出不可相同于第一输出。
在一些实施例中，装置(例如，读取器装置)可监测发射信号的第二输出。在一些实施例中，装置的发射器(Tx)控制单元可监测发射信号的第二输出。
在一些实施例中，装置的发射器(Tx)控制单元可基于通过以下各项中的一个或多个进行感测来监测发射信号的第二输出：(i)装置的发射器(Tx)驱动器单元，(ii)装置的发射器(Tx)供应单元，(iii)装置的接收器(Rx)单元。
在一些实施例中，装置的发射器(Tx)控制单元可基于以下各项中的一个或多个来监测发射信号的第二输出：(i)感测装置的发射器(Tx)驱动器单元的电流，(ii)感测装置的发射器(Tx)供应单元的电流，(iii)感测装置的接收器(Rx)单元的电压。
在一个实施例中，卡检测的测试序列可是占空比或脉冲模式，其意指存在短时段，在所述短时段中，***生成场，扫过其场强，并检查卡装置以激活，而在总时间的一部分期间，***处于空闲或待用，以节省功率。作为另一个例子，在一些实施例中，扫过发射信号的第一输出的步骤以占空比或脉冲的模式发生，其中所述扫过步骤仅在总时间的一部分期间被激活，且所述装置在总时间的其余部分期间处于空闲。
在一个实施例中，本发明可用于检测卡装置电路或其启动的有效电流消耗。这是因为发射器(Tx)功率的阶跃改变可以是卡装置电路或其启动的有效电流消耗的度量。应注意，由于空气通道损耗等原因，仅测量卡装置电路或其启动的“有效”电流消耗是可能的。在一些实施例中，卡装置电路的有效电流消耗在“稳定操作”期间或在“启动”期间可能是不同的，这意指两种操作模式具有不同功率消耗。
在一个实施例中，Tx功率的扫描(或改变)将是快速的，使得改变解谐(即，通过移动或改变距离)的影响不影响测量(准确度)。此外，检测标准是测得的功率的“阶跃”，而非由改变解谐所引起的连续增大/减小。作为另一个例子，在一些实施例中，扫过发射信号的第一输出足够快，使得改变装置与外部标签装置之间的距离的影响不影响确定装置与外部标签装置之间进行通信所需的最小功率的准确度。
在本说明书中，已经依据选定的细节集合而呈现示例实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。
尽管方法的操作在本文中以特定次序示出和描述，但可更改每个方法的操作次序，使得某些操作可以逆序执行或使得某些操作可至少部分地与其它操作并行执行。在另一实施例中，不同操作的指令或子操作可以间断和/或交替方式实施。
还应注意，方法的至少一些操作可使用存储于计算机可用存储媒体上以供计算机执行的软件指令来实施。作为一个例子，计算机程序产品的实施例包括存储计算机可读程序的计算机可用存储媒体，所述计算机可读程序当在计算机上执行时致使计算机执行如本文所描述的操作。
计算机可用或计算机可读媒体可为电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***(或设备或装置)，或传播媒体。计算机可读媒体的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的例子包括具有只读存储器的压缩光盘(CD-ROM)、具有读取/写入的压缩光盘(CD-R/W)、数字视频光盘(DVD)，以及蓝光光盘。
可单独地或以任何组合形式使用所描述的实施例的各种方面、实施例、实施方案或特征。所描述的实施例的各种方面可以通过软件、硬件或硬件与软件的组合实施。
出于解释的目的，前文描述使用特定命名法以提供对所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员来说将显而易见的是，不需要特定细节来实践所描述的实施例。因此，出于说明和描述的目的呈现对特定实施例的前文描述。这些描述并不意图为穷尽性的或将所描述的实施例限制于所公开的精确形式。对本领域的普通技术人员来说将显而易见的是，鉴于上文教示，许多修改和变化是可能的。

Claims (10)

1.一种用于操作经由电感耦合进行通信以检测外部标签装置的装置的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过所述装置的发射器(Tx)单元生成发射信号，
其中所述装置的发射器(Tx)控制单元被配置成用于控制所述装置的所述发射器(Tx)单元；
通过所述装置的所述发射器(Tx)控制单元扫过所述发射信号的第一输出；
通过所述装置监测所述发射信号的第二输出，
其中所述发射信号的所述第二输出的改变指示对所述外部标签装置的检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
确定所述装置与所述外部标签装置之间进行通信所需的最小功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扫过所述发射信号的所述第一输出包括：
增大或减小所述发射信号的所述第一输出。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射信号的所述第一输出包括以下各项中的一个：
所述发射信号的电压，
所述发射信号的功率，
所述发射信号的电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射信号的所述第二输出包括以下各项中的一个：
所述发射信号的电流，
所述发射信号的电压，
所述发射信号的功率，
其中所述第二输出与所述第一输出并不相同。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述装置监测所述发射信号的所述第二输出包括：
通过所述装置的所述发射器(Tx)控制单元监测所述发射信号的所述第二输出。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外部标签装置是以下各项中的一个：
无源标签，
卡装置，
头戴式耳机，
扬声器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扫过所述发射信号的所述第一输出的步骤以占空比或脉冲的模式发生，其中所述扫过步骤仅在总时间的一部分期间被激活，且所述装置在所述总时间的其余部分期间处于空闲。
9.一种计算机程序产品，其特征在于，包括可执行指令，所述可执行指令编码在非暂时性计算机可读媒体中，所述指令当由所述装置执行时执行或控制根据权利要求1所述的方法。
10.一种装置，其用于检测经由电感耦合与所述装置通信的外部标签装置，其特征在于，所述装置包括：
匹配网络；
天线；
发射器(Tx)单元，所述发射器(Tx)单元被配置成生成通过所述匹配网络和所述天线发射的发射信号，所述发射器(Tx)单元包括发射器(Tx)控制单元，
其中所述Tx控制单元被配置成用于控制所述发射器(Tx)单元，
其中所述Tx控制单元被另外配置成用于通过以下操作来检测所述外部标签装置：
导引所述发射器(Tx)单元以生成所述发射信号，
导引所述发射器(Tx)单元以扫过所述发射信号的第一输出，
监测所述发射信号的第二输出，
当所述发射信号的所述第二输出发生改变时检测所述外部标签装置。
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